CN220671646U - 充电接口的液体检测电路及电子产品 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种充电接口的液体检测电路及电子产品，其中，充电接口的液体检测电路包括：激励电路，激励电路的输出端用于与充电接口电连接，激励电路还用于输出预设电压值的检测脉冲，以向充电接口充电；比较器，比较器的同相输入端用于接入参考电压，比较器的反相输入端用于与充电接口电连接，比较器用于将充电接口当前阻抗下的接口电压与参考电压进行比较，输出对应的结果信号；放电电路，放电电路串联于充电接口与地之间，在充电接口未充电时，放电电路用于根据放电信号，对充电接口储存的检测脉冲进行放电；本实用新型技术方案旨在实现对充电接口处液体的检测，以减少电子设备在充电接口存在液体的情况下充电的情况。

Description

充电接口的液体检测电路及电子产品

技术领域

本实用新型涉及充电接口检测技术领域，特别涉及一种充电接口的液体检测电路及电子产品。

背景技术

目前，市面上的消费类电子产品大部分都有电池，都需要充电，但用户在生活中，很经常会触碰到液体，比如饮用水、咖啡、可乐、人体汗液等，很容易将充电接口与液体接触。在充电接口有液体存在时，常规做法是即使存在液体也是照常充电，稍微好一点就是将液体擦拭后再进行充电，并未对设备进行液体检测。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种充电接口的液体检测电路及电子产品，旨在实现对充电接口处液体的检测，以减少电子设备在充电接口存在液体的情况下充电的情况。

为实现上述目的，本实用新型提出的充电接口的液体检测电路，所述充电接口的液体检测电路包括：

激励电路，所述激励电路的输出端用于与充电接口电连接，所述激励电路还用于输出预设电压值的检测脉冲，以向所述充电接口提供检测电压；

比较器，所述比较器的同相输入端用于接入参考电压，所述比较器的反相输入端用于与所述充电接口电连接，所述比较器用于将所述充电接口当前阻抗下的接口电压与所述参考电压进行比较，输出对应的结果信号；

放电电路，所述放电电路串联于所述充电接口与地之间，所述激励电路的受控端用于接入与所述检测脉冲互补的放电信号，在所述充电接口未充电时，所述放电电路用于根据所述放电信号，对所述充电接口储存的检测脉冲进行放电。

在一些实施例中，所述激励电路包括第一开关管；

所述第一开关管的输入端用于接入直流电源，所述第一开关管的受控端用于接入激励信号，所述第一开关管的输出端用于与所述充电接口电连接。

在一些实施例中，所述激励电路还包括第一电阻，所述第一电阻串联于所述第一开关管的输出端与所述充电接口之间。

在一些实施例中，所述第一开关管为MOS管、三极管或功率管中的任意一种。

在一些实施例中，所述放电电路包括第二开关管及第二电阻；

所述第二电阻的第一端用于与所述充电接口电连接，所述第二开关管的输入端与所述第二电阻的第二端连接，所述第二开关管的受控端用于接入放电信号，所述第二开关管的输出端接地。

在一些实施例中，所述检测脉冲的周期为50ms～200ms。

本实用新型还提出一种电子产品，所述电子产品包括充电接口、充电电路、主控芯片及上述的充电接口的液体检测电路，所述充电接口分别与所述充电电路的输入端及所述充电接口的液体检测电路的采集端电连接，所述主控芯片分别与所述充电接口的液体检测电路及所述充电电路电连接；

所述主控芯片用于在根据所述结果信号检测到所述充电接口附近存在液体时，控制所述充电电路停止工作。

在一些实施例中，所述充电接口的液体检测电路的数量为多个，每一所述充电接口的液体检测电路的采集端用于与所述充电接口的一个引脚连接；

所述主控芯片还用于在根据至少一路所述结果信号检测到所述充电接口附近存在液体时，控制所述充电电路停止工作。

在一些实施例中，所述充电接口的液体检测电路的数量为两个，分设于所述充电接口的两端，并分别与充电接口两端的引脚连接。

在一些实施例中，所述电子产品还包括：

报警电路，所述报警电路的受控端与所述主控芯片电连接；

所述主控芯片还用于在根据所述结果信号检测到所述充电接口附近存在液体时，控制所述报警电路输出液体报警信息。

本实用新型技术方案采用激励电路及比较器，通过激励电路向充电接口间歇性充电，采集充电接口当前阻抗下的电压值，由于比较器中设置有预设电压值，通过将充电接口的当前阻抗下的电压值与预设电压值进行比较，即可输出对应的结果信号，在一个脉冲周期内实现对充电接口附近的液体的检测，并且通过设置放电电路，将每次检测后的充电接口进行放电，以对充电接口实现周期性检测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型充电接口的液体检测电路一实施例的电路框图；

图2为本实用新型电子产品一实施例的电路框图；

图3为本实用新型充电接口的液体检测电路一实施例的电路结构图；

图4为本实用新型充电接口的液体检测电路一实施例的等效电路图；

图5为本实用新型充电接口的液体检测电路一实施例的波形图；

图6为本实用新型充电接口的液体检测电路一实施例的波形图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				110	激励电路	400	主控芯片
120	比较器	500	报警电路
				130	放电电路	Q1～Q2	第一开关管～第二开关管
200	充电接口	R1～R2	第一电阻～第二电阻
				300	充电电路

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种充电接口的液体检测电路。

参照图1、图5及图6，在一实施例中，所述充电接口的液体检测电路包括：

激励电路110，所述激励电路110的输出端用于与充电接口200电连接，所述激励电路110还用于输出预设电压值的检测脉冲，以向所述充电接口200提供检测电压；

比较器120，所述比较器120的同相输入端用于接入参考电压，所述比较器120的反相输入端用于与所述充电接口200电连接，所述比较器120用于将所述充电接口200当前阻抗下的接口电压与所述参考电压进行比较，输出对应的结果信号；

放电电路130，所述放电电路130串联于所述充电接口200与地之间，所述激励电路110的受控端用于接入与所述检测脉冲互补的放电信号，在所述充电接口200未充电时，所述放电电路130用于根据所述放电信号，对所述充电接口200储存的检测脉冲进行放电。

需要说明的是，用户在对如智能手表、手机等电子产品充电时，若产品的充电接口接触液体或存在一定湿度，会造成液体发生电离效应，这种效应不仅会产生沉淀物，而且会导致充电接口发生腐蚀，随着时间的推移，电子设备可能最终会无法充电，甚至出现短路等安全隐患。

在本实施例中，所述激励电路110可以由开关管组成，在控制器的控制下将接入的直流电源处理为预设电压值的检测脉冲，其中，所述检测脉冲的周期可以为50ms～200ms；所述放电电路130可以由开关管、限流电阻组成，也可以由开关管、二极管组成，在此不做限定。

可以理解的是，如图4所示，在电子产品中，其充电接口200会与控制器电连接，由于控制器与底线连接，因此向充电接口200充电时，充电接口200经控制器接地形成一个闭合的电流通路，此时充电接口200可等效为一个电阻，在充电接口200接触液体后，其导电介质受到液体的作用使得充电接口200的等效电阻的阻值降低，同时，充电接口200又与电子产品的金属外壳形成一个等效电容，在充电接口200接触液体后，其导电介质受到液体的作用使得该等效电容的容值降低，综上，充电接口200在接触液体后，其阻抗会发生改变。

因此，本实用新型技术方案将激励电路110、比较器120分别与充电接口200分别连接，通过向充电接口200间歇性充电，采集充电接口200当前阻抗下的接口电压，由于比较器120中设置有预设电压，通过将充电接口200的当前阻抗下的接口电压与预设电压进行比较，即可输出对应的结果信号，在一个脉冲周期内实现对充电接口200附近的液体的检测，并且通过设置放电电路130，将每次检测后的充电接口200进行放电，以对充电接口200实现周期性检测，其中，所述预设电压为充电接口200未接触液体时的阻抗在接收到检测脉冲时的电压。

在充电接口的液体检测电路正常工作时，激励电路110会向充电接口200输出预设周期(如100ms)的检测脉冲，此时充电接口200接收到检测脉冲被充电，比较器120的反相输入端与充电接口200电连接，采集所述充电接口200当前阻抗下的接口电压，并将所述接口电压与预设电压进行比较，若接口电压高于预设电压，说明此时充电接口200的导电介质未受到液体的影响，因此电子产品的充电接口200未接触到液体，比较器120输出表征未检测到液体的结果信号，也即低电平；若接口电压低于预设电压，说明此时充电接口200的导电介质受到液体的影响，因此电子产品的充电接口200接触到液体，比较器120输出表征检测到液体的结果信号，也即高电平。

在检测过程中，放电电路130接收到的放电信号的波形与检测脉冲的波形互补，也就是说，放电电路130会在检测脉冲结束后，对充电接口200进行放电，并在检测脉冲来临前停止对充电接口200放电，从而使充电接口的液体检测电路能够对充电接口200进行周期性地持续检测。

本实用新型技术方案采用激励电路110、比较器120，由激励电路110向充电接口200间歇性充电，并由比较器120采集充电接口200当前阻抗下的电压值，由于比较器120中设置有预设电压值，通过将充电接口200的当前阻抗下的电压值与预设电压值进行比较，即可输出对应的结果信号，在一个脉冲周期内实现对充电接口200附近的液体的检测，并且通过设置放电电路130，将每次检测后的充电接口200进行放电，以对充电接口200实现周期性检测。

参照图1至图6，在一实施例中，所述激励电路110包括第一开关管Q1；

所述第一开关管Q1的输入端用于接入直流电源，所述第一开关管Q1的受控端用于接入激励信号，所述第一开关管Q1的输出端用于与所述充电接口200电连接。

在本实施例中，所述激励信号为周期性的脉冲信号，其周期可以为50m～150ms，所述第一开关管Q1为MOS管、三极管或功率管中的任意一种。

在激励电路110正常工作时，所述第一开关管Q1的受控端接收到周期性的激励信号，在激励信号处于一周期中的高电平脉冲时，第一开关管Q1因受控端接收到高电平导通，将直流电源输出至充电接口200，以为所述充电接口200充电；在激励信号处于一周期中的低电平时，第一开关管Q1因受控端接收到低电平关断，使直流电源与充电接口200之间的连接断开，从而通过向第一开关管Q1输出激励信号，将第一开关管Q1周期性地开关，将直流电源处理为预设周期的检测脉冲。

参照图1至图3，在一实施例中，所述激励电路110还包括第一电阻R1，所述第一电阻R1串联于所述第一开关管Q1的输出端与所述充电接口200之间。

在本实施例中，在第一开关管Q1将直流电源接入时，第一电阻R1将所述直流电源进行分压，第一电阻R1的分压值根据充电接口200的引脚能够识别的电平设置，从而实现对充电接口200的保护。

参照图1至图6，在一实施例中，所述放电电路130包括第二开关管Q2及第二电阻R2；

所述第二电阻R2的第一端用于与所述充电接口200电连接，所述第二开关管Q2的输入端与所述第二电阻R2的第二端连接，所述第二开关管Q2的受控端用于接入放电信号，所述第二开关管Q2的输出端接地。

在本实施例中，所述放电信号的波形与激励信号的波形互补，其周期由激励信号的周期决定，所述第二开关管Q2为MOS管、三极管或功率管中的任意一种。

在放电电路130正常工作时，所述第二开关管Q2的受控端接收到周期性的放电信号，在放电信号处于一周期中的高电平时，第二开关管Q2因受控端接收到高电平导通，将充电接口200经第二电阻限流短接至地，将充电接口200储存的电能进行泄放；在放电信号处于一周期中的低电平时，第一开关管Q1因受控端接收到低电平关断，使充电接口200与地之间的连接断开，从而使充电接口200能够将输入的检测脉冲进行储能。通过将第二开关管Q2根据激励电路110输出的检测脉冲进行开关，使充电接口200在未接收到检测脉冲时，能够将储存的电能泄放，实现周期性的液体检测。

本实用新型还提出一种电子产品，参照图4至图6，所述电子产品包括充电接口200、充电电路300、主控芯片400及上述的充电接口的液体检测电路，所述充电接口200分别与所述充电电路300的输入端及所述充电接口的液体检测电路的采集端电连接，所述主控芯片400分别与所述充电接口的液体检测电路及所述充电电路300电连接；所述主控芯片400用于在根据所述结果信号检测到所述充电接口200附近存在液体时，控制所述充电电路300停止工作。

该充电接口的液体检测电路的具体结构参照上述实施例，由于本电子产品采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在本实施例中，在电子产品对充电接口200正常进行检测时，所述主控芯片400输出波形互补的激励信号及放电信号至充电接口的液体检测电路，驱动充电接口的液体检测电路对充电接口200是否存在液体进行检测，并输出对应的结果信号。

在充电接口的液体检测电路输出低电平的结果信号时，说明接口处未出现液体，若此时充电接口200接入充电插头，主控芯片400正常控制充电电路300工作，外接的充电插头、充电接口200、充电电路300及电子设备内部的储能电池形成一条电流回路，使供电电源能够为电子设备供电；在充电接口的液体检测电路输出高电平的结果信号时，说明接口处出现液体，若此时充电接口200接入充电插头，主控芯片400不会控制充电电路300工作，外接的充电插头、充电接口200、充电电路300及电子设备内部的储能电池无法形成一条电流回路，供电电源无法电子设备供电；若此时电子设备已处于充电状态，主控芯片400会控制充电电路300停止工作，将电流回路断开，使供电电源停止向电子设备供电。

本实用新型通过设置充电接口的液体检测电路，减少了产品因在充电接口200接触液体或存在一定湿度的情况下充电，造成液体发生电离效应，避免电离效应产生沉淀物，导致充电接口200发生腐蚀无法充电，甚至出现短路等安全隐患的出现。

参照图4至图6，在一实施例中，所述充电接口的液体检测电路的数量为多个，每一所述充电接口的液体检测电路的采集端用于与所述充电接口200的一个引脚连接；

所述主控芯片400还用于在根据至少一路所述结果信号检测到所述充电接口200附近存在液体时，控制所述充电电路300停止工作。

在本实施例中，充电接口的液体检测电路的数量由研发人员在设计时，根据用户的实际需要决定，若需要提高对液体检测的精确度，则可以设置多个充电接口的液体检测电路。

可选地，所述充电接口的液体检测电路的数量为两个，分设于所述充电接口200的两端，并分别与充电接口200两端的引脚连接。

在本实施例中，在充电接口200两端的引脚各设置一个液体检测电路，则可以再充电接口200任意一端被液体浸润时，对充电电路300进行控制，防止一个液体检测电路存在检测死角的情况。

可选地，所述充电接口的液体检测电路的数量为三个，且分别与所述充电接口200间隔设置的三个引脚电连接。

参照图4至图6，在一实施例中，所述电子产品还包括：

报警电路500，所述报警电路500的受控端与所述主控芯片400电连接；

所述主控芯片400还用于在根据所述结果信号检测到所述充电接口200附近存在液体时，控制所述报警电路500输出液体报警信息。

在本实施例中，所述报警电路500包括显示屏、蜂鸣器、LED灯中的至少一种。

在电子产品正常对充电接口200进行检测时，若充电接口的液体检测电路输出低电平的结果信号，说明接口处未出现液体，此时主控芯片400不输出报警控制信号，报警电路500不工作；若充电接口的液体检测电路输出高电平的结果信号，说明接口处出现液体，此时主控芯片400向报警电路500输出报警控制信号，报警电路500开始鸣响、发光或者显示“接口存在液体”字样。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种充电接口的液体检测电路，其特征在于，所述充电接口的液体检测电路包括：

激励电路，所述激励电路的输出端用于与充电接口电连接，所述激励电路还用于输出预设电压值的检测脉冲，以向所述充电接口提供检测电压；

比较器，所述比较器的同相输入端用于接入参考电压，所述比较器的反相输入端用于与所述充电接口电连接，所述比较器用于将所述充电接口当前阻抗下的接口电压与所述参考电压进行比较，输出对应的结果信号；

放电电路，所述放电电路串联于所述充电接口与地之间，所述激励电路的受控端用于接入与所述检测脉冲互补的放电信号，在所述充电接口未充电时，所述放电电路用于根据所述放电信号，对所述充电接口储存的检测脉冲进行放电。

2.如权利要求1所述的充电接口的液体检测电路，其特征在于，所述激励电路包括第一开关管；

所述第一开关管的输入端用于接入直流电源，所述第一开关管的受控端用于接入激励信号，所述第一开关管的输出端用于与所述充电接口电连接。

3.如权利要求2所述的充电接口的液体检测电路，其特征在于，所述激励电路还包括第一电阻，所述第一电阻串联于所述第一开关管的输出端与所述充电接口之间。

4.如权利要求2所述的充电接口的液体检测电路，其特征在于，所述第一开关管为MOS管、三极管或功率管中的任意一种。

5.如权利要求1所述的充电接口的液体检测电路，其特征在于，所述放电电路包括第二开关管及第二电阻；

所述第二电阻的第一端用于与所述充电接口电连接，所述第二开关管的输入端与所述第二电阻的第二端连接，所述第二开关管的受控端用于接入放电信号，所述第二开关管的输出端接地。

6.如权利要求1所述的充电接口的液体检测电路，其特征在于，所述检测脉冲的周期为50ms～200ms。

7.一种电子产品，其特征在于，所述电子产品包括充电接口、充电电路、主控芯片及如权利要求1-6任意一项所述的充电接口的液体检测电路，所述充电接口分别与所述充电电路的输入端及所述充电接口的液体检测电路的采集端电连接，所述主控芯片分别与所述充电接口的液体检测电路及所述充电电路电连接；

所述主控芯片用于在根据所述结果信号检测到所述充电接口附近存在液体时，控制所述充电电路停止工作。

8.如权利要求7所述的电子产品，其特征在于，所述充电接口的液体检测电路的数量为多个，每一所述充电接口的液体检测电路的采集端用于与所述充电接口的一个引脚连接；

所述主控芯片还用于在根据至少一路所述结果信号检测到所述充电接口附近存在液体时，控制所述充电电路停止工作。

9.如权利要求8所述的电子产品，其特征在于，所述充电接口的液体检测电路的数量为两个，分设于所述充电接口的两端，并分别与充电接口两端的引脚连接。

10.如权利要求7所述的电子产品，其特征在于，所述电子产品还包括：

报警电路，所述报警电路的受控端与所述主控芯片电连接；

所述主控芯片还用于在根据所述结果信号检测到所述充电接口附近存在液体时，控制所述报警电路输出液体报警信息。